دليل صمام التمدد الثرموستاتي: مبدأ العمل، السوبرهيت، الاختيار، ومدخلات طلب عرض الأسعار

يقوم صمام التمدد الثرموستاتي (TXV) بقياس كمية سائل وسيط التبريد المتدفقة إلى المبخر ذو التمدد المباشر عن طريق الاستجابة لسوبرهيت مخرج المبخر. يوازن الصمام بين ضغط البصيلة الحسية، ضغط المبخر، وقوة النابض بحيث يستقبل المبخر كمية كافية من وسيط التبريد للحمل الحالي بينما يغادر البخار المخرج قبل أن يصل إلى الضاغط. يتطلب اختيار TXV الصحيح أكثر من مجرد حجم الأنبوب: يجب التأكد من نوع وسيط التبريد، السعة، درجة حرارة التبخر، حالة التكثيف، فرق الضغط، طريقة الموازنة، ترتيب الموزع، شحنة البصيلة، نوع التوصيل، وهدف السوبرهيت عند التشغيل.

هذا الدليل موجه لمهندسي التبريد، المشترين من الشركات المصنعة للأجهزة الأصلية، المقاولين، الموزعين، وفرق المشاريع الذين يقارنون بين صمام جديد أو بديل. يفصل مبدأ العمل عن قرارات الاختيار والتركيب التي تحدد ما إذا كان الصمام سيتحكم بثبات في النظام النهائي.

TXV هو جهاز خنق وقياس بين خط السائل والمبخر. يخلق فرق ضغط، يخفض درجة حرارة تشبع وسيط التبريد، وينظم تدفق الكتلة إلى المبخر. يتفاعل الصمام مع الحالة عند مخرج المبخر بدلاً من الفتح بنسبة ثابتة فقط.

كلمة “ثرموستاتي” تشير إلى العنصر المستجيب للحرارة، وليس إلى منظم حرارة الغرفة. صمام التمدد الثرموستاتي لا يضبط درجة حرارة الغرفة مباشرة، ولا يتحكم في تشغيل الضاغط أو توقيت إزالة الصقيع. هذه الوظائف تندرج ضمن نظام التحكم في التبريد الأوسع. لمزيد من التفاصيل حول هذا الحد، راجع دليل تحكم التبريد.

السخونة الفائقة هي الفرق بين درجة حرارة البخار الفعلية في نقطة القياس ودرجة حرارة تشبع وسيط التبريد المقابلة للضغط المقاس في تلك النقطة. في نظام صمام التمدد الحراري، يقوم الفنيون عادةً بتقييم سخونة مخرج المبخر أو سخونة السحب الكلية وفقًا لتصميم الجهاز وإجراءات الشركة المصنعة.

يعتمد الهدف الدقيق على نوع وسيط التبريد، وتصميم المبخر، والحمل، والموزع، ومتطلبات الضاغط، وتعليمات الشركة المصنعة للمعدات. تجنب وضع رقم عام في طلب عرض الأسعار عندما تكون ظروف النظام غير معروفة. قد يعمل الصمام المختار بناءً على “أقصى قدرة احتياطية” عند درجة حرارة فائقة غير مرغوب فيها وقد يتغير أداؤه بشكل سيئ عند الحمل المنخفض.

لمبة الاستشعار هي مدخل درجة الحرارة للصمام. عادةً ما توضع على خط الشفط عند مخرج المبخر، حيث يمكنها استشعار درجة حرارة البخار الممثلة. يجب أن يكون الخط نظيفًا، وأن تكون اللمبة على اتصال حراري قوي، وأن يكون المشبك مناسبًا لحجم الأنبوب. قد تكون هناك حاجة للعزل عندما يمكن للهواء المحيط أن يؤثر على القراءة.

مكان اللمبة جزء من تصميم التحكم. إذا كانت قريبة جدًا من مصدر حرارة، أو موضوعة حيث يمكن أن يتجمع السائل، أو مركبة على جزء غير ممثل جيدًا، أو غير مثبتة بإحكام، فقد يبحث صمام التمدد الحراري أو يقلل أو يزيد التغذية. يجب على الفني اتباع اتجاه الشركة المصنعة للصمام فيما يخص وضع اللمبة وقطر الأنبوب الفعلي ووسيط التبريد.

المعادلة الداخلية تأخذ ضغط المبخر عبر ممر في جسم الصمام. المعادلة الخارجية تستخدم خطًا منفصلًا متصلًا بمخرج المبخر أو نقطة ضغط محددة أخرى. غالبًا ما تكون المعادلة الخارجية مطلوبة عندما يسبب المبخر أو الموزع أو مسار الشفط انخفاض ضغط ملحوظ. يجب تأكيد الاختيار بناءً على تصميم دائرة المبخر وليس استنتاجه من حجم التوصيل.

يجب أن يكون المصنع أو الموزع قادرًا على إعادة إنتاج الاختيار من المعلومات الموجودة في طلب عرض السعر. قدم نقاط التشغيل بدلاً من الاكتفاء بالقدرة الحصانية الاسمية أو قطر الأنبوب فقط.

لا تحدد حجم صمام التمدد الحراري بناءً على إزاحة الضاغط فقط. الصمام يتعامل مع حمل المبخر وظروف الضغط. إذا كان الجهاز يعمل في عدة أوضاع، قم بإدراج كل وضع واطلب من المورد التحقق من الفتحة المختارة والسعة عبر نطاق التشغيل.

جداول السعة عادةً ما تختلف حسب نوع وسيط التبريد، درجة حرارة التبخر، حالة التكثيف أو المدخل، وفقدان الضغط. قد يبدو الصمام كبيرًا بما يكفي في نقطة تشغيل واحدة لكنه غير مستقر في نقطة أخرى. الصمام الصغير جدًا قد يؤدي إلى تجويع المبخر عند الحمل الأقصى؛ الصمام الكبير جدًا قد يفقد الدقة ويبحث عن نقطة التوازن عند الحمل الجزئي.

استخدم هذا التسلسل عند مقارنة اختيارات الكتالوج:

1. حدد سعة التصميم ونطاق السعة، بما في ذلك السحب السريع وأقل حمل تثبيت.
2. حدد درجة حرارة وضغط السائل المتاح عند مدخل الصمام.
3. احسب أو احصل على فرق الضغط المتاح عبر الصمام بعد احتساب فقدان الخط، الصمام الكهربائي، الموزع، ووصلات التركيب.
4. استخدم جدول السعة أو أداة الاختيار الخاصة بالشركة المصنعة لنوع وسيط التبريد وحالة التبخر الدقيقة.
5. تحقق من الصمام المختار عند نقاط التشغيل المنخفضة والعالية، بما في ذلك نطاق التعديل.
6. تأكد من أن الصمام، الفتحة، الشحنة، الموازن، والموزع عبارة عن مجموعة متوافقة.

عرض النظام نادراً ما يثبت أن صمام TXV نفسه معيب. استخدم ترتيب تشخيص ثابت حتى لا يتم الخلط بين خط السائل المسدود أو الشحنة غير الصحيحة وصمام سيء.

لا تقم بتدوير ساق الضبط بشكل متكرر دون تسجيل الموضع الأصلي والانتظار حتى يستقر النظام. قراءة الضغط ودرجة الحرارة في لحظة واحدة قد تخفي حالة تذبذب أو حالة متقطعة. إذا تعرض الضاغط لارتداد سائل أو احتراق، أدرج فحص الزيت ونظافة النظام ضمن خطة الخدمة.

اتبع نشرة تركيب الصمام من الشركة المصنعة ورسم الجهاز. الـ نشرة تركيب سبورلان تؤكد على موقع الصمام، قربه من الموزع، الدعم، والتركيب الصحيح للمعادل واللمبة.

يجب أن تشمل فحوصات التركيب ما يلي:

• ركب الصمام بالقرب من المبخر قدر ما يسمح به تصميم الدائرة.
• حافظ على أن يكون الأنبوب بين الصمام والموزع قصيرًا وخاليًا من الأكواع أو القيود غير الضرورية.
• احمِ جسم الصمام والعنصر الحساس من حرارة اللحام الزائدة.
• ركب الحساس الحراري على سطح نظيف وممثل لخط السحب باستخدام المشبك والتوجيه المحددين.
• ثبت وعزل الحساس الحراري في المكان الذي يتطلبه المصنع أو تصميم الجهاز.
• وجه الموازن الخارجي إلى نقطة الضغط المحددة، دون وجود أي تقييد غير مقصود أو جيب زيت محبوس.
• ادعم الصمامات والأنابيب الأكبر حتى لا تؤثر الاهتزازات على الوصلات.
• تجنب دخول الرطوبة أو الحطام أو بقايا اللحام أو التعرض للهواء المفتوح إلى الدائرة.

طلب عرض سعر قوي يسمح للموردين بمقارنة الصمامات المكافئة ويكشف عن المدخلات الهندسية المفقودة مبكرًا. أرفق مخطط الأنابيب أو رسم الأنابيب وحدد نقاط القياس.

اطلب من المورد النموذج المختار، الفوهة، الشحنة، ترتيب الموازن، السعة المقدرة حسب ظروفك، وأي حدود تشغيلية دنيا أو قصوى. “صمام تمدد حراري، 7/8 بوصة” ليست مواصفة شراء كاملة.

قبل التركيب، افحص الصمام المسلم مقابل الموافقة وقائمة التعبئة. يجب أن يكون الفحص قابلاً للتتبع إلى رقم المشروع أو الجهاز.

• تأكد من النموذج، الفوهة، رمز الشحنة، توافق وسيط التبريد، وأحجام التوصيلات.
• افحص علامات الجسم، الأختام، الأغطية، البصلة، الأنبوب الشعري، وصلة الموازن، والملحقات المرفقة.
• تحقق من بقاء الأغطية الواقية في مكانها حتى تصبح الدائرة جاهزة للتجميع.
• قارن الأبعاد المستلمة واتجاه التدفق مع الرسم.
• سجل أي تلف، تآكل، تلوث، أو انحناء في الأنبوب الشعري قبل القبول.
• احتفظ بنشرة بيانات الشركة المصنعة وتعليمات التركيب مع ملف المعدات.
• بعد التركيب، قم بتسجيل قراءات الضغط ودرجة الحرارة كأساس لبدء التشغيل.

استخدم تصميم فرق الضغط بين المبخر والموزع لاتخاذ القرار. يمكن أن يناسب صمام التوازن الداخلي دائرة مدمجة ذات فرق ضغط محدود. غالبًا ما يُعتبر صمام التوازن الخارجي عندما يؤدي فقدان الضغط عبر الموزع أو المبخر متعدد الدوائر إلى أن ضغط جسم الصمام لا يعكس ضغط مخرج المبخر.

لا. حجم الأنبوب يؤكد فقط وجود قيد في التوصيل، وليس السعة المطلوبة للقياس أو استجابة التحكم. يجب الاختيار بناءً على نوع وسيط التبريد، الحمل، ظروف التبخير والتكثيف، حالة السائل، فرق الضغط، ترتيب الموازن، شحنة البصلة، وبيانات السعة من الشركة المصنعة.

يمكن أن يحدث التقلب نتيجة لصمام كبير الحجم، أو عدم استقرار السائل الداخل، أو سوء تلامس أو موقع البصلة، أو شحنة غير مناسبة، أو تغيرات في انخفاض الضغط، أو حمل منخفض، أو عطل في النظام. قم بتسجيل درجة السوبرهيت مع مرور الوقت وتحقق من تغذية السائل والتركيب قبل تغيير الضبط أو استبدال الصمام.

يجب تضمين الطراز الحالي والفوهة إذا كانت معروفة، ونوع وسيط التبريد، والسعة، وظروف التبخير والتكثيف، ودرجة حرارة السائل أو التبريد الفائق، وفقدان الضغط المتاح، وتفاصيل دائرة المبخر والموزع، وطريقة الموازنة، والوصلات، وشحنة البصلة، ونطاق التطبيق، والمستندات المطلوبة. أضف رسمًا لأنابيب التوصيل عندما تحتوي الدائرة على عدة فروع أو ملحقات.

• دليل الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء: أجهزة التحكم في وسيط التبريد
• دانفوس: كيف تعمل صمامات التمدد الحراري
• دانفوس: ملاحظات الفنيين: صمامات التمدد الحراري
• باركر سبورلان: نشرة تركيب صمام التمدد الحراري
• باركر سبورلان: مهندس افتراضي لاختيار صمام التمدد الحراري